가변 주파수 드라이브(VFD)와 프로그래밍 가능 논리 컨트롤러(PLC)의 결합 사용은 산업 자동화 시스템에서 매우 일반적입니다. 이들 사이를 연결하고 통신하는 방법은 다양합니다. 다음은 결합 사용을 위한 몇 가지 기본 방법입니다.
I. 연결 방법
1. 아날로그 출력 제어
● PLC는 아날로그 출력 모듈을 통해 VFD에 0~5V 전압 신호 또는 4~20mA 전류 신호를 제공합니다. 이는 VFD의 아날로그 입력 역할을 하여 출력 주파수를 제어합니다.
● 장점: 간단한 배선, 부드럽고 연속적인 속도 곡선, 안정적인 작동 및 간단한 PLC 프로그래밍.
● 단점: PLC 출력 모듈과 VFD 입력 간의 임피던스 매칭이 필요합니다. 상대적으로 높은 비용; PLC의 전압 신호 범위를 수용하려면 전압 분할 조치가 필요합니다. 제어 케이블이 길면 전압 강하가 발생하여 시스템 안정성에 영향을 줄 수 있습니다.
2. 디지털 출력 제어
● PLC의 디지털 출력은 VFD의 디지털 입력에 직접 연결되어 시작/정지, 정방향/역방향, 조그, 속도 및 가속/감속 타이밍과 같은 제어 기능을 구현할 수 있습니다.
● 장점: 배선이 간단하고 간섭 저항이 강합니다.
● 단점: 단계별 속도 조절만 지원합니다. 릴레이 접점 연결은 접촉 불량으로 인한 오작동 가능성에 주의가 필요합니다. 트랜지스터 연결에는 전압 및 전류 용량을 고려해야 합니다.
3. RS-485 통신 인터페이스 연결
● 2선 연결을 통한 통신을 위해 PLC와 VFD(일부 VFD는 RS-232 인터페이스도 제공) 모두에서 RS{2}}485 직렬 인터페이스를 활용합니다.
● 장점: 간단한 하드웨어, 저렴한 비용, 여러 인버터(예: 최대 30개 장치)를 제어할 수 있고 주소 또는 브로드캐스트 메시지를 통해 통신할 대상 인버터를 정확하게 찾을 수 있습니다.
● 참고: 통신 프로토콜 호환성을 고려해야 합니다. PLC와 인버터가 동일한 프로토콜을 공유하는 경우 직접 배선을 통해 인버터 레지스터를 읽고 쓸 수 있습니다. 서로 다를 경우 VFD의 통신 형식을 처리하도록 PLC 프로그램을 작성해야 합니다.
II. 의사소통 방법
위의 연결 유형에 언급된 통신 방법 외에도 다음과 같은 일반적인 통신 방법이 있습니다.
1. Modbus-RTU 통신 제어: 일부 VFD는 RS-485 터미널을 통해 PLC와 통신하는 Modbus-RTU 프로토콜을 지원합니다. 이 방법은 프로토콜이 필요 없는 RS-485 접근 방식에 비해 PLC 프로그래밍을 단순화합니다.
2. 필드버스 제어: 고속-, 장거리- 및 효율적인 통신을 위해 PLC는 필드버스(예: CC-Link, Profibus DP, DeviceNet)를 통해 VFD에 연결됩니다. 이 방법은 속도, 확장된 범위 및 안정적인 작동을 제공하지만 비용이 더 많이 듭니다.
3. 확장 메모리 제어: 인버터가 8개 이하인 시스템에 적합하며 이 방법은 제어를 위해 확장 메모리를 활용합니다. 비용이 저렴하고-배우고 사용하기 쉽지만 적용 범위가 제한되어 있습니다.
III. 실제 적용 시 고려 사항
실제 애플리케이션에서 연결 및 통신 방법을 선택하려면 특정 애플리케이션 시나리오, 제어 요구 사항 및 비용 예산을 포괄적으로 고려해야 합니다. 예를 들면 다음과 같습니다. - 아날로그 출력 제어는 부드러운 속도 조절과 높은 제어 정밀도가 필요한 애플리케이션에 적합합니다.. - 디지털 출력 제어는 상대적으로 단순한 제어 요구사항과 비용 제약이 있는 시나리오에 적합합니다.. - RS-485 통신 인터페이스 또는 필드버스 제어는 장거리에 걸쳐 여러 인버터를 연결하는 데 이상적입니다.
요약하면 VFD와 PLC 간의 통합 방법은 다양합니다. 엔지니어는 산업 자동화 시스템의 안정적이고 효율적인 작동을 보장하기 위해 실제 요구 사항에 따라 적절한 연결 및 통신 방법을 선택해야 합니다.